KR20150012554A

KR20150012554A - 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치

Info

Publication number: KR20150012554A
Application number: KR1020130088203A
Authority: KR
Inventors: 서승종
Original assignee: 서승종
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-02-04

Abstract

본 발명의 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치의 적절한 실시 형태에 따르면, 기초공사시 일축상에 이웃한 상,하부 파일간의 단부를 용접하는 장치에 있어서, 파일의 외경부에 배치되어 회전 이송대의 이동 운동을 원운동으로 안내하는 레일유닛과; 레일유닛에 분리 및 지지 가능하게 설치되어 상부 파일의 둘레를 따라 원운동하는 회전 이송대; 및 회전 이송대에 착탈 가능하게 연결되는 연결축과, 연결축의 하단부에 고정구성되는 고정판과, 고정판의 하부에 차례로 일정간격 이격되어 결합판 및 하부판이 구성되어 볼트로 결합되고, 스프링이 볼트에 끼워져 각각 고정판과 결합판 및 결합판과 하부판의 사이에 위치하도록 구성되며, 결합판의 일측에 회전가능하게 결합구성되어 상부 파일의 외주연에 면접하여 회전하는 제1 파일 가이드 롤러와, 결합판의 일측에 고정된 고정앵글에 회전가능하게 고정되며 외주연의 중앙부가 돌출된 형상으로 상,하부 파일의 이음부의 사이에 끼워져 회전하는 그루브 가이드 롤러가 구성되는 고정 어셈블리와, 결합판에 결합구성되는 가이드판과, 가이드판에 결합되는 정착판으로 구성되며, 상,하부 파일의 방향으로 위치하도록 정착판에 결합구성되며 가이드 레일과 동일한 방향으로 개구된 관형상의 토치 장착구와, 토치 장착구의 상부 또는 하부에 결합구성되어 상부 파일에 면접하여 회전하는 제2 파일 가이드 롤러로 구성되는 정착 어셈블리로 구성되어, 토치 장착구에 용접토치가 삽입되어 지지되는 용접 토치 홀더;를 포함하여 구성된다.

Description

분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치{Pile automatic welding device for easy disassembling and assembling}

본 발명은 기초 공사에 사용되는 파일의 자동 용접 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상,하부 파일의 이음부의 사이를 스프링의 장력에 의하여 일정한 간격을 유지하도록 하면서 회전하도록 하여 어긋남이 없는 용접 접합이 가능하고, 해체 조립이 가능하여 현장에서의 운반 및 취급이 용이 간편하며, 수평 조절이 가능하여 접합 불량을 방지할 수 있도록 한 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치 및 이를 이용한 파일 접합 방법에 관한 것이다.

기초 파일(말뚝) 공사에서 파일 관입의 깊이에 따라 파일 단부의 이음 접합이 요구된다. 이때 먼저 관입된 파일의 두부에 추가적인 파일을 용접으로 이음하여 관입시킨다. 즉 규격보다 길이가 긴 파일이 필요할 때에는 파일 간의 단부를 상호 용접하여 사용한다. 이때 용접은 작업자에 의해 수작업으로 이루어지거나 자동용접장치를 통하여 이루어질 수 있다. 자동용접장치의 경우 용접 숙련이 필요없고 균일한 접합 품질을 얻을 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1160251호(지반 공사용 파일 용접 장치)가 제안되어 있다. 상기 배경기술에서는 내경이 상기 파일의 외경에 비해 큰 링 형상으로 구성되는 가이드레일과, 상기 가이드레일의 내외측면을 관통하도록 결합되며 내측단이 상기 파일의 외주면에 형성된 돌출부 또는 오목홈에 걸리도록 파일의 외주면에 밀착되어 가이드레일을 파일의 외부에 고정하는 고정볼트와, 일측에 용접용 토치가 구비되며 상기 가이드레일에 결합되어 가이드레일을 따라 회전되는 토치구동유닛을 포함하며, 상기 가이드레일은 상호 결합되어 링 형태를 이루며 기단부는 상호 회동 가능하게 힌지 결합되는 한 쌍의 지지부재와, 상기 지지부재의 선단부에 구비되어 지지부재의 선단부를 상호 맞물린 상태로 고정하는 고정기구를 포함하고, 상기 지지부재의 상면에는 지지부재와 동심원을 이루는 랙기어가 구비되고, 상기 지지부재의 상면에는 지지부재와 동심원을 이루는 가이드홈이 하측으로 오목하게 형성되며, 상기 지지부재의 내주면 상측 및 지지부재의 하측면에는 지지부재와 동심원을 이루는 링 형상의 상하부 가이드돌기가 돌출 형성되고, 상기 토치구동유닛은 상기 지지부재에 지지부재의 원주 방향으로 슬라이드 가능하게 결합되는 하우징과, 상기 하우징에 상기 지지부재의 내외측 방향으로 연장되도록 회전 가능하게 결합되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 상기 랙기어에 치합되는 피니언기어와, 상기 하우징의 일측에 결합되며 상기 회전축에 연결되어 회전축을 회전시키는 구동모터를 포함하며, 상기 용접용 토치는 상기 하우징의 일측에 방향 및 위치 조절 가능하게 결합되며, 상기 하우징은 상하 방향으로 연장되는 수직연장부와 상기 지지부재의 상측으로 연장되는 수평연장부가 구비되는 하우징본체와, 상기 수평연장부의 하측면 중간부에 상하 방향의 지지축을 갖도록 결합되며 둘레면이 상기 가이드홈의 측면에 밀착되는 제1 가이드로울러와, 상기 수평연장부의 내측단 하측면에 상하 방향의 지지축을 갖도록 결합되어 둘레면이 상기 상부 가이드돌기의 내주면에 밀착되는 제2 가이드로울러와, 상기 수직연장부의 내측면에 지지부재의 내외측 방향으로 연장되는 지지축을 갖도록 결합되며 상기 하부 가이드돌기의 하측면에 밀착되는 제3 가이드로울러를 포함하며, 상기 제2 및 제3 가이드로울러의 양단에는 상기 상하부 가이드돌기의 양측면을 지지하는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그러나 상기 배경 기술에서는 파일간의 접합 전에 이루어지는 센터링 정열 작업을 할 수 없어 어긋난 용접이 이루어질 수 있고, 토치구동유닛의 수평을 맞출 수 있는 수단이 없어 예정된 용접 부분을 벗어나서 용접이 이루어지는 용접 불량이 야기될 수 있다. 또한 가이드레일에 구름 접촉하는 가이드롤러의 설치 개소가 증가되어 부품수가 추가되고, 동력 전달 구조가 복잡하여 제작 비용이 상승된다.

한국 공개특허 공개번호 제10-2006-0117575호(파일 연결용 자동 용접기)

본 발명은 용접 토치 홀더의 고정 어셈블리가 스프링의 장력에 의하여 상하부로 미세조정이 가능하여 그루브 가이드 롤러가 상,하부 파일의 이음부의 사이에 끼워져 일정하게 회전 하도록 하고, 정착 어셈블리의 스프링에 의하여 토치의 용접봉과 상,하부 파일의 이음부의 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 하여 별도의 센터링 장비 없이도 어긋남이 없는 일정한 속도로 일정 품질을 유지하면서 용접 접합이 가능한 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 레일유닛, 회전이송대, 용접토치 홀더 간의 해체 및 조립이 손쉽게 가능하여 현장에서의 운반 및 취급이 용이 간편하며, 수평 조절이 가능하여 접합 불량을 방지할 수 있는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

기초공사시 일축상에 이웃한 상,하부 파일간의 단부를 용접하는 장치에 있어서, 파일의 외경부에 배치되어 회전 이송대의 이동 운동을 원운동으로 안내하는 레일유닛과; 레일유닛에 분리 및 지지 가능하게 설치되어 상부 파일의 둘레를 따라 원운동하는 회전 이송대; 및 회전 이송대에 착탈 가능하게 연결되는 연결축과, 연결축의 하단부에 고정구성되는 고정판과, 고정판의 하부에 차례로 일정간격 이격되어 결합판 및 하부판이 구성되어 볼트로 결합되고, 스프링이 볼트에 끼워져 각각 고정판과 결합판 및 결합판과 하부판의 사이에 위치하도록 구성되며, 결합판의 일측에 회전가능하게 결합구성되어 상부 파일의 외주연에 면접하여 회전하는 제1 파일 가이드 롤러와, 결합판의 일측에 고정된 고정앵글에 회전가능하게 고정되며 외주연의 중앙부가 돌출된 형상으로 상,하부 파일의 이음부의 사이에 끼워져 회전하는 그루브 가이드 롤러가 구성되는 고정 어셈블리와, 결합판에 결합구성되는 가이드판과, 가이드판에 결합되는 정착판으로 구성되며, 상,하부 파일의 방향으로 위치하도록 정착판에 결합구성되며 가이드 레일과 동일한 방향으로 개구된 관형상의 토치 장착구와, 토치 장착구의 상부 또는 하부에 결합구성되어 상부 파일에 면접하여 회전하는 제2 파일 가이드 롤러로 구성되는 정착 어셈블리로 구성되어, 토치 장착구에 용접토치가 삽입되어 지지되는 용접 토치 홀더;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 레일유닛은, 원형으로 2분할 되어 있는 상부 레일과, 상부 레일의 둘레를 따라 치형이 형성되어 있는 랙 기어와, 상부 레일과 동일한 직경를 갖고 일정한 간격으로 하측에 위치하여 2분할되어 있는 하부 레일과, 상부 레일과 하부 레일을 연결하는 다수 개의 레일 연결판의 내면에 장착된 부착 패드를 구비하고, 상부 레일과 하부 레일의 한 쪽 분할 단면은 힌지로 연결되고, 상부 레일과 하부 레일의 다른 한 쪽 분할 단면은 연결고리를 갖는 클램프 핸들 및 연결고리에 연결되는 걸쇠에 의해 잠금 및 해제가 이루어지는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 레일유닛의 부착 패드는 상부와 하부에 각각 부착되며, 부착 패드의 일측에는 볼트가 돌출되어 결합되고, 상기 볼트에 의하여 레일 연결판에 볼트결합되되, 레일 연결판과 부착 패드 사이에 코일 스프링이 구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 회전 이송대의 일측에는 전원을 인가 및 해제하는 인가 및 해제 리미트 스위치가 각각 인접하여 구성되고, 레일유닛의 일측에는 인가 및 해제 리미트 스위치를 작동시키는 도그가 결합구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 회전 이송대의 일측에는 구동모터를 제어하는 제어박스가 고정구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 회전 이송대는, 이송 프레임과; 이송 프레임의 상부에 지지되어 레일유닛의 상부 레일의 상면에 구름 접촉하는 한 쌍의 상부 롤러와; 이송 프레임의 하측에 수평 배치되어 회전 가능하게 지지된 하부 롤러 잠금축과; 하부 롤러 잠금축의 양단에 설치되어 레일유닛의 하부 레일에 구름 접촉하는 한 쌍의 하부 롤러와; 이송 프레임의 배면측에 위치하여 하부 롤러 잠금축과 연결된 아암을 매개로 힌지 연결된 잠금핸들 로드와; 잠금핸들 로드의 상단에 힌지 연결되고 동시에 링크를 통해 이송 프레임에 연결되어 조작 방향에 따라 잠금핸들 로드를 매개로 하부 롤러 잠금축의 회전 방향을 조작시켜 회전 이송대와 레일유닛간의 결합 및 해제를 수행하는 하부 롤러 잠금핸들과; 상단에 스크류 조작핸들을 갖고 이송 프레임의 배면측에 회전 가능하게 지지되어 있는 용접토치 홀더 이송스크류와; 용접토치 홀더 이송스크류에 나사 결합되어 그의 회전 방향에 따라 상하로 승강 이송운동하는 용접토치 홀더 지지구와; 레일유닛의 랙 기어에 이맞물림된 피니언 기어를 출력단에 갖고 이송 프레임에 고정 설치된 구동모터를 포함하고, 용접 토치 홀더의 연결축은, 회전 이송대의 용접토치 홀더 지지구의 피봇 구멍에 착탈 가능하게 연결되는 동일 수직선상에 한 쌍의 피봇축을 갖는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 잠금핸들로드에는 길이를 조절할 수 있는 핸들 조절축이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 용접 토치 홀더는, 가이드판은 상,하부 파일의 방향으로 위치하도록 하부에 가이드가 형성되고, 정착판은 상부에 가이드 레일이 형성되어, 가이드판의 가이드와 정착판의 가이드 레일이 결합되며, 가이드판과 정착판을 가이드 레일과 평행하게 볼트 결합되도록, 가이드판은 일측 단부에 하부로 절곡된 형상의 결합편이 구성되고, 정착판의 타측 단부에 수직상부로 결합편이 형성되어 결합판의 결합편과 볼트로 결합되되, 볼트에 스프링이 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 용접 토치 홀더의 토치 장착구는, 외측에서 내측으로 다수의 조임볼트가 결합구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 용접 토치 홀더의 고정 어셈블리 및/또는 정착 어셈블리의 외측면에 절곡된 판재 형상으로 구성되는 바람막이가 구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

또한, 회전 이송대에 일단이 연결되고 타단이 용접 토치 홀더의 연결축에 탈착가능하게 연결되는 장력스프링이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치는 용접 토치 홀더의 고정 어셈블리가 스프링의 장력에 의하여 상하부로 미세조정이 가능하여 그루브 가이드 롤러가 상,하부 파일의 이음부의 사이에 끼워져 일정하게 회전하도록 하고, 정착 어셈블리의 스프링에 의하여 토치의 용접봉과 상,하부 파일의 이음부의 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 하여 별도의 센터링 장비 없이도 어긋남이 없는 일정한 속도로 일정 품질을 유지하면서 용접 접합이 가능한 효과가 있다.

또한, 레일유닛, 회전이송대, 용접토치 홀더간의 해체 및 조립이 손쉽게 가능하여 현장에서의 운반 및 취급이 용이 간편하며, 수평 조절이 가능하여 접합 불량을 방지할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파일 자동 용접 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이다.
도 2a는 도 1의 레일유닛의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 레일유닛의 열려진 상태도이다.
도 3a는 도 1의 회전이송대와 용접토지홀더간의 분리 상태를 사시도로 나타낸 도면이다.
도 3b는 도 3a의 회전이송대를 다른 각도에서 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1의 회전이송대의 하부롤러 잠금핸들측 작동을 나타내는 일측면도 이다.
도 6은 본 발명의 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치를 이용한 용접 상태를 나타내는 도면이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 파일 자동 용접 장치의 전체 구성을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 파일 자동 용접 장치(10)는 기초공사시 일축상에 이웃한 상,하부 파일(P2,P1)간의 단부를 용접하는 장치로서, 상부 파일(P2)의 외경부에 배치되어 회전 이송대(30)의 이동 운동을 원운동으로 안내하는 도 2의 레일유닛(20)과, 레일유닛(20)에 분리 및 지지 가능하게 설치되어 파일의 둘레를 따라 원운동하는 도 3의 회전 이송대(30)와, 회전 이송대(30)에 착탈 가능하게 연결되고 용접토치(T)를 지지하는 도 5의 용접 토치 홀더(40)를 포함한다.

도 2a 및 도 2b와 같이 레일유닛(20)은 원형이 대칭적으로 2개로 분할되어 있는 상부 레일(21,21)과, 상부 레일(21,21)을 따라 치형이 형성되어 있는 랙 기어(22)와, 상부 레일(21,21)과 동일한 형상과 직경을 갖고 일정한 간격으로 하측에 위치하여 대칭적으로 2분할되어 있는 하부 레일(23,23)과, 상부 레일(21,21)과 하부 레일(23,23)을 연결하는 다수 개의 레일 연결판(24)의 내면에 장착된 부착 패드(25)를 구비하고 있다.

이때 상,하부 레일(21,23)은 원형 파이프 단면을 가지고 있고, 그의 직경은 시공되는 파일(P1,P2)의 외경보다 적어도 크게 형성되어 있다.

또한 레일유닛(20)은 상부 레일(21,21)과 하부 레일(23,23)의 한 쪽 분할 단면은 힌지로 연결되어 있고, 상부 레일(21,21)과 하부 레일(23,23)의 다른 한 쪽 분할 단면은 연결고리(27)를 갖는 클램프 핸들(28) 및 연결고리(27)에 연결되는 걸쇠(29)에 의해 잠금 및 해제가 이루어지게 되어 있다.

따라서 레일유닛(20)은 힌지축을 중심으로 상,하부 레일(21,23)의 타측 분할면이 동시에 벌어지거나 닫아지게 되어 있다.

연결고리(27)는 사각 링 형태로서 일단이 클램프 핸들(28)의 회전축에서 일정 거리 떨어진 위치에 피봇 연결되어 있다. 걸쇠(29)는 일단에 연결고리(27)를 걸수 있는 후크부(291)를 가지고 있고 타단에 연결판(24)을 삽통한 나사축(292)이 형성되어 있고, 나사축(292)에 나사 체결된 너트(293)에 의해 고정되게 되어 있다. 이때 너트(293)의 체결량에 따라 클램프 핸들(28)의 조임력이 결정된다.

부착 패드(25)는 탄성 압축되어 그 반발력으로 밀착력을 발휘하는 예로 고무로 제작된 것이 될 수 있다.

부착 패드(25)는 레일 연결판(24)의 상부와 하부에 각각 부착되어, 상부 레일(21,21)과 하부 레일(23,23)이 뒤틀리지 않고 안정적으로 상부 파일(P2)에 안착이 되도록 할 수 있다.

부착 패드(25)는 탄성 압축되어 그 반발력으로 밀착력을 발휘하도록, 부착 패드(25)의 일측에는 볼트(251)가 돌출되어 결합되고, 상기 볼트(251)에 의하여 레일 연결판(24)에 볼트결합되되, 레일 연결판(24)과 부착 패드(25) 사이에 코일 스프링(252)이 구성되도록 할 수 있다.

즉, 볼트(251)로 부착 패드(25)를 레일 연결판(24)을 결합하되, 소장의 간격을 이격두고 결합시키고, 부착 패드(25)를 레일 연결판(24)의 이격된 부분의 노출된 볼트(251)에 코일 스프링(252)을 구성하여 부착 패드(25)는 코일 스프링(252)에 의하여 탄성 압축되어 그 반발력으로 밀착력을 발휘하도록 할 수도 있다.

도 3a 및 도 3b와 같이 회전 이송대(30)는 이송 프레임(31)과, 이송 프레임(31)의 상부에 지지되어 레일유닛(20)의 상부 레일(21,21)의 상면에 구름 접촉하는 한 쌍의 상부 롤러(32,32)와, 이송 프레임(31)의 하측에 수평 배치되어 회전 가능하게 지지된 하부 롤러 잠금축(33)과, 하부 롤러 잠금축(33)의 양단에 설치되어 레일유닛(20)의 하부 레일(23,23)에 구름 접촉하는 한 쌍의 하부 롤러(34,34)와, 이송 프레임(31)의 배면측에 위치하여 하부 롤러 잠금축(33)과 연결된 아암(35)을 매개로 힌지 연결된 잠금핸들 로드(36)와, 잠금핸들 로드(36)의 상단에 힌지 연결되고 동시에 링크(374)를 통해 이송 프레임(31)에 연결되어 조작 방향에 따라 잠금핸들 로드(36)를 매개로 하부 롤러 잠금축(33)의 회전 방향을 조작시켜 회전 이송대(30)와 레일유닛(20)간의 결합 및 해제를 수행하는 하부 롤러 잠금핸들(37)과,상단에 스크류 조작핸들(381)을 갖고 이송 프레임(31)의 배면측에 회전 가능하게 지지되어 있는 용접토치 홀더 이송스크류(38)와, 용접토치 홀더 이송스크류(38)에 나사 결합되어 그의 회전 방향에 따라 승강 이송운동하는 용접토치 홀더 지지구(39)와, 레일유닛(20)의 랙 기어(22)에 이 맞물림된 피니언 기어(G)를 출력단에 갖고 이송 프레임(31)에 고정 설치된 구동모터(M)를 포함한다.

이송프레임(31)은 중량과 견고성을 고려해 중공 단면을 갖는 사각 파이프로 제작되어 있다. 이송프레임(31)은 상,하부에 각기 배치된 수평프레임(311,311), 수평 프레임(311,311)의 양단에 각기 연결된 수직 프레임(312,312)으로 구성된다. 이때 수평 프레임(311,311)은 파일(P1 또는 P2)의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 가진다. 따라서 이송프레임(31)은 파일(P1 또는 P2)의 외주면에서 일정 간격으로 이격되어 배치된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 하부 롤러 잠금핸들(37)은 손잡이(371)의 반대편에 제1힌지핀(372)과 제2힌지핀(373)을 가지고, 제1힌지핀(372)은 잠금핸들 로드(36)의 상단에 힌지 연결되고, 제2힌지핀(373)은 링크(374)를 매개로 이송프레임(31)의 배면측에 힌지 연결되어 있다. 따라서 하부 롤러 잠금핸들(37)의 손잡이(371)를 내리면 잠금핸들 로드(36)가 하강하여 하부롤러 잠금축(33)을 일방향 회전시켜 하부 롤러(34,34)를 화살표 U방향인 상향으로 상승시키고, 반대로 그의 손잡이(371)를 들어올리면 잠금핸들 로드(36)가 상승하고 하부롤러 잠금축(33)이 타방향 회전되고 동시에 하부 롤러(34,34)가 D방향으로 하향 회전하여 원위치로 복귀된다.

이때 잠금핸들로드(36)에는 길이를 조절할 수 있는 핸들 조절축(361)이 포함되어 구성될 수 있다. 핸들 조절축(361)은 일단이 잠금핸들로드(36)에의 피봇 연결되고 타단이 나사 결합되어 이루어진다. 이때 핸들 조절축(361)에는 핸들 조절축(361)의 회전 조작을 용이하게 하기 위해 핸들축 조작레버(362)를 갖는다.

또한, 회전 이송대(30)가 레일유닛(20)을 따라 이동시에 자동으로 토치(T)를 작동시키도록 인가 및 해제 리미트 스위치(60a)(60b)를 구성하도록 할 수 있다.

즉, 레일유닛(20)의 일정 부위에 도크(61)를 돌출하여 구성시키고, 상기 도그(61)에 의하여 작동되는 리미트 스위치(60a)(60b)를 회전 이송대(30)에 구성하여, 회전 이송대(60)가 회전하면서 인가 리미트 스위치(60a)가 도그(61)를 지나갈때 토치(T)의 용접이 시작되고, 다시 해제 리미트 스위치(60b)가 도그(61)를 지나갈때 토치(T)의 용접의 끝나도록 하여 자동으로 용접이 가능하도록 할 수 있다.

인가 및 해제 리미트 스위치(60a)(60b)가 각각 인접하여 구성되도록 하여 용접이 시작된 후 회전 이송대(30)가 1회전 한 후에 용접이 끝나도록 할 수 있다.

도그(61)의 형상은 특별한 제한은 없고 리미트 스위치(60a)(60b)를 작동시킬 수 있도록 돌출된 봉 형상으로 제작될 수 있다.

또한, 회전 이송대(30)의 일측에는 구동모터(M)를 제어하는 제어박스(70)가 고정구성되도록 할 수 있으며, 제어박스(70)를 고정시키기 위한 고정 프레임을 별도로 회전 이송대(30)에 구성하여, 회전 이송대(30)의 회전과 동시에 제어박스(70)도 같이 이동되도록 할 수 있다.

도 4와 같이 용접 토치 홀더(40)는 회전 이송대(30)에 착탈 가능하게 연결되는 연결축(41)과, 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이에 끼워져 회전하는 그루브 가이드 롤러(427)가 구성되며 연결축(41)의 하단부에 연결되는 고정 어셈블리(42)와, 고정 어셈블리(42)에 결합되며, 토치(T)가 정착되는 토치 장착구(455)가 구성된 정착 어셈블리(45)로 형성된다.

회전 이송대(30)의 용접토치 홀더 지지구(39)의 피봇 구멍(39a,39a)에 착탈 가능하게 연결되는 동일 수직선상에 위치하도록 연결축(41)에 한 쌍의 피봇축(411,411)이 형성되도록 하여, 피봇축(411,411)이 피봇 구멍(39a,39a)에 끼워져 회전이 가능하도록 할 수 있다.

연결축(41)의 하단부에는 고정 어셈블리(42)가 고정 구성되는데, 고정 어셈블리(42)는 연결축(41)의 하단부에는 고정되는 고정판(421)과, 고정판(421)의 하부에 차례로 일정간격 이격되어 결합판(422) 및 하부판(423)과, 결합판(422)의 일측에 회전가능하게 결합구성되어 상부 파일(P2)의 외주연에 면접하여 회전하는 제1 파일 가이드 롤러(426)와, 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이에 끼워져 회전하는 그루브 가이드 롤러(427)로 형성된다.

연결축(41)의 하단부에는 고정판(421)이 고정결합되며, 고정판(421)의 하부에 차례로 일정간격 이격되어 결합판(422) 및 하부판(423)이 구성되어 볼트(424)로 결합된다. 이때, 고정판(421)과 결합판(422) 및 결합판(422)과 하부판(423)의 사이에 위치하도록 스프링(425)이 볼트(424)에 끼워져 각각 구성된다.

스프링(425)은 후술하는 그루브 가이드 롤러(427)가 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이에 끼워져 회전할 때, 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이의 미세한 높낮이 차에 의하여 회전 이송대(30)의 회전이 방해받거나, 용접의 불량이 일어날 수 있으므로,

그루브 가이드 롤러(427)가 고정된 결합판(422)의 상부와 하부에 각각 스프링(425)으로 완충작용을 하도록 하여 그루브 가이드 롤러(427)가 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이의 미세한 높낮이 차에도 대응을 하도록 하여, 용접의 불량이 일어나지 않고 고른 품질의 용접이 진행되도록 할 수 있다.

제1 파일 가이드 롤러(426)는 결합판(422)의 일측에 회전가능하게 결합구성되어 상부 파일(P2)의 외주연에 면접하도록 하여, 안정적으로 상부 파일(P2)의 외주연을 밀착하여 회전하도록 할 수 있다.

그루브 가이드 롤러(427)는 결합판(422)의 일측에 고정된 고정앵글(427a)에 회전가능하게 고정되며 외주연의 중앙부가 돌출된 형상으로 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이에 끼워져 회전하도록 구성된다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 그루브 가이드 롤러(427)는 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이에 끼워져 회전하기 때문에 안정적으로 회전이 가능하지만, 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이의 깊이 및 높이의 차이 또는 상,하부 파일(P2,P1)의 외주연의 굴곡의 차이에 의하여 안정적으로 회전하지 못하여 용접의 품질이 저할 될 수 있기 때문에, 추가로 제1 파일 가이드 롤러(426)를 구성하도록 하여, 제1 파일 가이드 롤러(426)가 상부 파일(P2)의 외주면을 면접하여 회전하면서 일정한 간격을 유지하도록 하고, 그루브 가이드 롤러(427)는 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이에 인입되어 안정적으로 회전하도록 한다.

정착 어셈블리(45)는 결합판(422)에 결합구성되는 가이드판(451)과, 가이드판(451)에 결합되는 정착판(452)으로 구성되며, 상,하부 파일(P2,P1)의 방향으로 위치하도록 정착판(452)에 결합구성되며 가이드 레일(452a)과 동일한 방향으로 개구된 관형상의 토치 장착구(455)로 구성되어, 토치 장착구(455)에 용접토치(T)가 삽입되어 지지되도록 한다.

이때, 가이드판(451)은 상,하부 파일(P2,P1)의 방향으로 위치하도록 하부에 가이드(451a)가 형성되고, 정착판(452)은 상부에 가이드 레일(452a)이 형성되도록 하여, 가이드판(451)의 가이드(451a)와 정착판(452)의 가이드 레일(452a)이 결합되어, 토치 장착구(455)에 토치(T)가 정착 고정된 정착판(452)이 가이드판(451)을 중심으로 상,하부 파일(P2,P1)의 방향으로 이동이 가능하도록 할 수 있다.

가이드(451a)와 가이드 레일(452a)의 형상은 제한되지 않으며, 공지의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 가이드판(451)과 정착판(452)을 결합하여 정착판(452)이 가이드판(451)을 중심으로 상,하부 파일(P2,P1)의 방향으로 이동한 후에 고정하는데, 가이드판(451)과 정착판(452)의 결합은 볼트(453) 결합한다.

볼트(453) 결합시 볼트(453)가 가이드 레일(452a)과 평행하게 위치하도록, 가이드판(451)은 일측 단부에 하부로 절곡된 형상의 결합편(451b)이 구성되고, 정착판(452)의 타측 단부에 수직상부로 결합편(452b)이 형성되도록 하여, 결합판(422)의 결합편(451b)과 볼트(453)로 결합한다.

이와 같이 볼트(453) 결합시에 결합판(422)의 결합편(451b)과 정착판(452)의 결합편(452b) 사이에 장력을 갖도록 스프링(454)이 압축되어 볼트(453)에 끼워져 결합되도록 한다.

즉, 볼트(453)에 의하여 가이드판(451)에서 상,하부 파일(P2,P1)의 방향으로 일정거리에 위치하도록 정착판(452)이 고정되어, 토치(T)가 그루브 가이드 롤러(427)를 뒤따라가며 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이를 용접하게 되는데, 이때 상,하부 파일(P2,P1)의 굴곡의 차이에 의하여 안정적으로 회전하지 못하여 용접의 품질이 저할 될 수 있기 때문에, 스프링(454)의 탄성력으로 항상 일정하고 고른 품질로 용접이 가능하도록 한다.

또한, 직접 토치(T)가 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이에 직접 접할 수 없기 때문에, 도 7에 도시된 바와 같이, 토치 장착구(455)의 상부 또는 하부에는 상부 파일(P2)에 면접하여 회전하도록 제2 파일 가이드 롤러(456)가 구성되도록 하여, 상부 파일(P2)의 외주연을 면접하여 회전하면서 상부 파일(P2)의 굴곡에도, 스프링(454)의 탄성력에 의하여 정착판(452)이 가이드판(451)을 따라 이동하면서 토치(T)의 용접봉과 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부 사이의 간격을 일정하게 유지해주기 때문에, 항상 일정하고 고른 품질로 용접이 가능하도록 한다.

토치 장착구(455)는 상,하부 파일(P2,P1)의 방향으로 위치하도록 정착판(452)에 결합구성되며 가이드 레일(452a)과 동일한 방향으로 개구된 관형상으로 형성된다. 토치 장착구(455)에 토치(T)를 끼워 고정하여, 그루브 가이드 롤러(427)와 동일한 위치에 토치(T)가 오도록 구성된다.

또한 토치 장착구(455)와는 별개로 토치 장착구(455)와 이격되어 토치(T)를 토치 장착구(455)와 동시에 장착할 수 있도록, 볼트결합, 핀결합 등 다양한 개폐가능한 가이드를 별도로 설치하여 토치(T)를 안정적으로 장착하도록 할 수 있다.

또한, 토치 장착구(455)에 고정된 토치(T)의 미세한 조정을 위하여, 토치 장착구(455)의 4면에서 외측에서 내측으로 다수의 조임볼트(457)가 결합구성되도록 하여, 조임볼트(457)를 조절하여 토치(T)의 용접봉과 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부 사이의 상하, 좌우 또는 깊이의 위치를 조정하도록 할 수 있다.

또한, 용접 토치 홀더(40)의 고정 어셈블리(42) 및/또는 정착 어셈블리(45)의 외측면에 절곡된 판재 형상으로 구성되는 바람막이(46)가 구성되도록 할 수 있다.

바람막이(46)는 특별한 형상의 제약은 없으며, 토치(T)의 불꽃이 튀지 않도록 막아주는 역할을 하기 때문에, ㄷ자 단면 ㄴ자 단면 등의 형상으로 구성될 수 있고, 용접 토치 홀더(40)의 고정 어셈블리(42) 및 정착 어셈블리(45) 외측에 모두 설치될 수 있으며, 토치(T)가 설치된 정착 어셈블리(45)의 외측에만 설치될 수도 있다. 물론 고정 어셈블리(42)에만도 설치가 가능하다.

또한, 회전 이송대(30)에 일단이 연결되고 타단이 용접 토치 홀더(40)의 연결축(41)에 탈착가능하게 연결되는 장력스프링(90)이 추가로 구성되도록 하여,장력스프링(90)의 장력에 의하여 용접 토치 홀더(40)가 상,하부 파일(P2,P1)로 밀착이 되도록 할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치(10)는 용접 토치 홀더의 고정 어셈블리가 스프링의 장력에 의하여 상하부로 미세조정이 가능하여 그루브 가이드 롤러가 상,하부 파일의 이음부의 사이에 끼워져 일정하게 회전 하도록 하고, 정착 어셈블리의 스프링에 의하여 토치의 용접봉과 상,하부 파일의 이음부의 사이의 간격을 일정하게 유지하도록 하여 별도의 센터링 장비 없이도 어긋남이 없는 일정한 속도로 일정 품질을 유지하면서 용접 접합이 가능한 효과가 있으며, 또한, 레일유닛, 회전이송대, 용접토치 홀더간의 해체 및 조립이 손쉽게 가능하여 현장에서의 운반 및 취급이 용이 간편하며, 수평 조절이 가능하여 접합 불량을 방지할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

P1 : 상부 파일
P2 : 하부 파일
10 : 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치
20: 레일유닛
30: 회전 이송대
40: 용접 토치 홀더
90 : 장력 스프링
M : 모터
G : 피니언 기어
T : 토치

Claims

기초공사시 일축상에 이웃한 상,하부 파일(P2,P1)간의 단부를 용접하는 장치에 있어서,
파일(P2)의 외경부에 배치되어 회전 이송대(30)의 이동 운동을 원운동으로 안내하는 레일유닛(20)과;
레일유닛(20)에 분리 및 지지 가능하게 설치되어 상부 파일(P2)의 둘레를 따라 원운동하는 회전 이송대(30); 및
회전 이송대(30)에 착탈 가능하게 연결되는 연결축(41)과,
연결축(41)의 하단부에 고정구성되는 고정판(421)과, 고정판(421)의 하부에 차례로 일정간격 이격되어 결합판(422) 및 하부판(423)이 구성되어 볼트(424)로 결합되고, 스프링(425)이 볼트(424)에 끼워져 각각 고정판(421)과 결합판(422) 및 결합판(422)과 하부판(423)의 사이에 위치하도록 구성되며, 결합판(422)의 일측에 회전가능하게 결합구성되어 상부 파일(P2)의 외주연에 면접하여 회전하는 제1 파일 가이드 롤러(426)와, 결합판(422)의 일측에 고정된 고정앵글(427a)에 회전가능하게 고정되며 외주연의 중앙부가 돌출된 형상으로 상,하부 파일(P2,P1)의 이음부의 사이에 끼워져 회전하는 그루브 가이드 롤러(427)가 구성되는 고정 어셈블리(42)와,
결합판(422)에 결합구성되는 가이드판(451)과, 가이드판(451)에 결합되는 정착판(452)으로 구성되며, 상,하부 파일(P2,P1)의 방향으로 위치하도록 정착판(452)에 결합구성되며 가이드 레일(452a)과 동일한 방향으로 개구된 관형상의 토치 장착구(455)와, 토치 장착구(455)의 상부 또는 하부에 결합구성되어 상부 파일(P2)에 면접하여 회전하는 제2 파일 가이드 롤러(456)로 구성되는 정착 어셈블리(45)로 구성되어, 토치 장착구(455)에 용접토치(T)가 삽입되어 지지되는 용접 토치 홀더(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 1에 있어서,
레일유닛(20)은,
원형으로 2분할 되어 있는 상부 레일(21,21)과,
상부 레일(21,21)의 둘레를 따라 치형이 형성되어 있는 랙 기어(22)와,
상부 레일(21,21)과 동일한 직경를 갖고 일정한 간격으로 하측에 위치하여 2분할되어 있는 하부 레일(23,23)과,
상부 레일(21,21)과 하부 레일(23,23)을 연결하는 다수 개의 레일 연결판(24)의 내면에 장착된 부착 패드(25)를 구비하고,
상부 레일(21,21)과 하부 레일(23,23)의 한 쪽 분할 단면은 힌지로 연결되고, 상부 레일(21,21)과 하부 레일(23,23)의 다른 한 쪽 분할 단면은 연결고리(27)를 갖는 클램프 핸들(28) 및 연결고리(27)에 연결되는 걸쇠(29)에 의해 잠금 및 해제가 이루어지는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
레일유닛(20)의 부착 패드(25)는 상부와 하부에 각각 부착되며,
부착 패드(25)의 일측에는 볼트(251)가 돌출되어 결합되고, 상기 볼트(251)에 의하여 레일 연결판(24)에 볼트결합되되, 레일 연결판(24)과 부착 패드(25) 사이에 코일 스프링(252)이 구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 1에 있어서,
회전 이송대(30)의 일측에는 전원을 인가 및 해제하는 인가 및 해제 리미트 스위치(60a)(60b)가 각각 인접하여 구성되고,
레일유닛(20)의 일측에는 인가 및 해제 리미트 스위치(60a)(60b)를 작동시키는 도그(61)가 결합구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 4에 있어서,
회전 이송대(30)의 일측에는 구동모터(M)를 제어하는 제어박스(70)가 고정구성되어 있는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
회전 이송대(30)는,
이송 프레임(31)과;
이송 프레임(31)의 상부에 지지되어 레일유닛(20)의 상부 레일(21,21)의 상면에 구름 접촉하는 한 쌍의 상부 롤러(32,32)와;
이송 프레임(31)의 하측에 수평 배치되어 회전 가능하게 지지된 하부 롤러 잠금축(33)과;
하부 롤러 잠금축(33)의 양단에 설치되어 레일유닛(20)의 하부 레일(23,23)에 구름 접촉하는 한 쌍의 하부 롤러(34,34)와;
이송 프레임(31)의 배면측에 위치하여 하부 롤러 잠금축(33)과 연결된 아암(35)을 매개로 힌지 연결된 잠금핸들 로드(36)와;
잠금핸들 로드(36)의 상단에 힌지 연결되고 동시에 링크(374)를 통해 이송 프레임(31)에 연결되어 조작 방향에 따라 잠금핸들 로드(36)를 매개로 하부 롤러 잠금축(33)의 회전 방향을 조작시켜 회전 이송대(30)와 레일유닛(20)간의 결합 및 해제를 수행하는 하부 롤러 잠금핸들(37)과;
상단에 스크류 조작핸들(381)을 갖고 이송 프레임(31)의 배면측에 회전 가능하게 지지되어 있는 용접토치 홀더 이송스크류(38)와;
용접토치 홀더 이송스크류(38)에 나사 결합되어 그의 회전 방향에 따라 상하로 승강 이송운동하는 용접토치 홀더 지지구(39)와;
레일유닛(20)의 랙 기어(22)에 이맞물림된 피니언 기어(G)를 출력단에 갖고 이송 프레임(31)에 고정 설치된 구동모터(M)를 포함하고,
용접 토치 홀더(40)의 연결축(41)은,
회전 이송대(30)의 용접토치 홀더 지지구(39)의 피봇 구멍(39a,39a)에 착탈 가능하게 연결되는 동일 수직선상에 한 쌍의 피봇축(411,411)을 갖는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 6에 있어서,
잠금핸들로드(36)에는 길이를 조절할 수 있는 핸들 조절축(361)이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 1에 있어서,
용접 토치 홀더(40)는,
가이드판(451)은 상,하부 파일(P2,P1)의 방향으로 위치하도록 하부에 가이드(451a)가 형성되고,
정착판(452)은 상부에 가이드 레일(452a)이 형성되어,
가이드판(451)의 가이드(451a)와 정착판(452)의 가이드 레일(452a)이 결합되며,
가이드판(451)과 정착판(452)을 가이드 레일(452a)과 평행하게 볼트(453) 결합되도록,
가이드판(451)은 일측 단부에 하부로 절곡된 형상의 결합편(451b)이 구성되고, 정착판(452)의 타측 단부에 수직상부로 결합편(452b)이 형성되어 결합판(422)의 결합편(451b)과 볼트(453)로 결합되되, 볼트(453)에 스프링(454)이 끼워져 결합되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
용접 토치 홀더(40)의 토치 장착구(455)는,
외측에서 내측으로 다수의 조임볼트(457)가 결합구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 1에 있어서,
용접 토치 홀더(40)의 고정 어셈블리(42) 및/또는 정착 어셈블리(45)의 외측면에 절곡된 판재 형상으로 구성되는 바람막이(46)가 구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.
청구항 1에 있어서,
회전 이송대(30)에 일단이 연결되고 타단이 용접 토치 홀더(40)의 연결축(41)에 탈착가능하게 연결되는 장력스프링(90)이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 분할 해체 및 조립이 용이한 파일 자동 용접 장치.